KR102333430B1

KR102333430B1 - 화재 진압용 드론

Info

Publication number: KR102333430B1
Application number: KR1020200045478A
Authority: KR
Inventors: 김승훈
Original assignee: 주식회사 링크투
Priority date: 2020-04-14
Filing date: 2020-04-14
Publication date: 2021-12-02
Also published as: KR20210127507A

Abstract

본 발명은 화재 진압용 드론은, 화재 발생 지역의 상공에서 공중 정지 비행이 가능한 비행체로서, 적어도 하나 이상의 양력 발생 장치를 포함하는 본체; 상기 본체에 결합되어 있으며, 저장된 소화 약제를 화재 발생 지역에 살포할 수 있는 소화 장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 인공 지능에 의한 자율 비행이나 1000대 이상의 군집 비행을 활용할 경우 경제적이고 효율적인 소화 작업이 가능하다는 효과가 있다.

Description

화재 진압용 드론{Fire Fighting Drones}

본 발명은 화재 진압용 드론에 관한 것으로서, 특히 인공 지능에 의한 자율 비행이나 1000대 이상의 군집 비행을 활용할 경우 경제적이고 효율적인 소화 작업이 가능한 화재 진압용 드론에 관한 것이다.

대한민국은 국토의 70%가 산악 지대이므로, 매년 수백건의 산불이 발생하고 있다. 예컨대 2019년 강원도에서 일어난 산불의 경우, 피해액만 1,291억, 피해 복구액은 1,853억원으로 어마어마한 손실이 발생하였다.

종래부터 산불 진압용 유인 헬리콥터를 사용하여 대형 산불의 진압을 수행하고 있는데, 유인 헬리콥터의 가격이 대당 300억원 가까지 하고, 그 유지 보수 비용도 상당하다는 문제점이 있다. 실제로 2018년도에 강원도에서는 산불 진압용 대형 다목적헬기의 예산 확보에 어려움을 겪었을 정도로, 산불 진압용 헬기의 가격은 매우 비싸다.

위와 같이 종래의 산불 진압용 헬리콥터는 그 가격이 매우 고가이지만, 소형 무인 드론(Drone)의 가격은 비교적 대형으로 제작하여도 대당 가격이 2000만원 정도로 저렴한다는 장점이 있다. 특히 기존의 무인 드론을 화재 진압용으로 쉽게 개조해서 사용이 가능하며, 무인 드론은 조종사가 필요하지 않기 때문에 유지 보수 예산을 현격히 절감할 수 있다는 장점도 있다.

본 발명은 위와 같은 드론의 장점을 잘 활용하여 화재 진압용 드론을 개발하려는 동기로부터 도출되었다.

본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 인공 지능에 의한 자율 비행이나 1000대 이상의 군집 비행을 활용할 경우 경제적이고 효율적인 소화 작업이 가능하도록 구조가 개선된 드론을 제공하기 위함이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 드론은, 화재 발생 지역의 상공에서 공중 정지 비행이 가능한 비행체로서, 적어도 하나 이상의 양력 발생 장치를 포함하는 본체; 상기 본체에 결합되어 있으며, 저장된 소화 약제를 화재 발생 지역에 살포할 수 있는 소화 장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 소화 장치는, 내부에 수용된 액체성 소화 약제를 외부로 분사할 수 있으며, 적어도 하나 이상 마련되어 있는 실린더; 상기 실린더의 내부에 수용된 액체성 소화 약제를 가압할 수 있는 부재로서, 상기 실린더의 내부에서 왕복 위치 이동 가능한 피스톤; 상기 피스톤을 왕복 이동시킬 수 있는 작동기;를 포함하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 본체를 받쳐서 지지하기 위한 것으로, 복수 개가 마련되어 있는 착륙용 다리;를 포함하며, 상기 소화 장치는, 복수 개의 상기 착륙용 다리에 의하여 고정되어 있는 것이 바람직하다.

여기서, 복수 개의 상기 착륙용 다리는 상기 소화 장치를 둘러 감싸도록 배치되어 있는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 본체에 적어도 하나 이상 결합되어 있으며, 수면에서 부력을 발생시킬 수 있는 부력 장치를 포함하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 부력 장치의 무게 중심과 상기 소화 장치의 무게 중심은, 드론 전체의 무게 중심과 미리 정한 거리 이내에 위치하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 본체를 받쳐서 지지하기 위한 것으로, 복수 개가 마련되어 있는 착륙용 다리;를 포함하며, 상기 착륙용 다리의 말단부에는 착륙용 발이 마련되어 있으며, 상기 부력 장치는 상기 착륙용 발의 상면에 올려진 상태로 배치되어 있는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 실린더 및 피스톤은 복수 세트가 마련되어 있으며, 상기 작동기에 의하여 복수 개의 상기 피스톤이 동시에 왕복 위치 이동하는 것이 바람직하다.

여기서, 화재 발생을 자동적으로 감지하는 모니터링 시스템 및 인공지능에 의하여 작동하는 자동 비행 제어 시스템과 연동되어 있으며, 화재 발생시부터 미리 정한 시간 이내에 자율적으로 이륙하여 화재를 진압할 수 있는 것이 바람직하다.

여기서, 500 내지 1500대의 규모로 자동 군집 비행이 가능한 군집 비행 시스템과 연동되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 화재 발생 지역의 상공에서 공중 정지 비행이 가능한 비행체로서, 적어도 하나 이상의 양력 발생 장치를 포함하는 본체; 상기 본체에 결합되어 있으며, 저장된 소화 약제를 화재 발생 지역에 살포할 수 있는 소화 장치;를 포함하므로, 인공 지능에 의한 자율 비행이나 1000대 이상의 군집 비행을 활용할 경우 경제적이고 효율적인 소화 작업이 가능하다는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예인 드론의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 드론의 다른 각도의 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 드론의 정면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 드론의 단면도이다.
도 5는 도 1에 도시된 드론이 수면에 착륙한 상태로 물을 빨아들이는 상태를 나타내는 도면이다.
도 6은 도 1에 도시된 드론이 화재 발생 지역의 상공에 물을 살포하고 있는 상태를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예인 드론의 저면도이다.
도 8은 도 7에 도시된 드론의 부분 단면도이다.

이하에서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예인 드론의 사시도이며, 도 2는 도 1에 도시된 드론의 다른 각도의 사시도이다. 도 3은 도 1에 도시된 드론의 정면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 드론(100)은, 화재 발생 지역(F)의 상공에서 공중 정지 비행한 상태로 소화 약제를 살포할 수 있는 무인 항공기(Drone)로서, 본체(10)와 소화 장치(20)와 부력 장치(30)를 포함한다. 이하에서는 상기 소화 약제가 물과 같은 액체 상태의 소화액(W)인 것을 전제로 설명하기로 한다.

상기 무인 항공기(Unmanned Aerial Vehicle; UAV) 또는 드론(Drone)은, 실제 조종사(human pilot)가 탑승하지 않은 채 비행할 수 있는 비행체로서, 지상에서 원격조종하는 비행체, 사전 프로그램된 경로에 따라 자동 또는 반자동으로 자율비행하는 비행체, 인공지능을 탑재하여 자체 환경 판단에 따라 임무를 수행하는 비행체를 포함하는 광의의 개념이다.

상기 본체(10)는, 도 1에 도시된 바와 같이 양력 발생 장치(11)를 복수 개 구비하는 드론 본체로서, 금속 또는 합성수지로 제작된다.

본 실시예에서 상기 본체(10)는, 제1 중심축(C1)을 중심으로 하는 육각형 형상의 부재이다.

상기 양력 발생 장치(11)는, 프로펠러와 모터를 포함하는 양력 발생 장치로서 상기 본체(10)의 상단부에 배치되며, 상기 드론(100)의 양력 및 추진력을 발생시킬 수 있는 장치이다.

상기 양력 발생 장치(11)는, 설계상 요구되는 양력 값에 따라 원하는 개수만큼 복수 개 마련될 수 있으며, 4개 이상이 마련되는 것이 바람직하다.

본 실시예에서 상기 양력 발생 장치(11)는, 전기 모터, 프로펠러 등을 포함하고 있다.

상기 본체(10)의 하단부에는, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 드론(100)이 지면에 착륙하였을 때, 상기 본체(10)를 받쳐서 지지하기 위한 복수 개의 착륙용 다리(12)가 장착되어 있다.

상기 착륙용 다리(12)는, 금속 또는 합성수지로 제작되며, 하방으로 연장된 막대형으로 형성되어 있다.

본 실시예에서 복수 개의 상기 착륙용 다리(12)는 상기 소화 장치(20)를 둘러 감싸도록 배치되어 있다.

상기 착륙용 다리(12)의 하단부에는 상기 소화 장치(20)의 실린더(21)가 장착될 수용홈(121)이 형성되어 있다.

상기 수용홈(121)은, 상기 제1 중심축(C1)을 따라 연장된 형상의 "ㄷ" 자형 홈으로서, 상기 실린더(21)의 상하 길이만큼 연장되어 있다.

본 실시예에서 상기 수용홈(121)은, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 실린더(21)를 수용할 수 있도록, 상기 제1 중심축(C1)을 대향한 상태로 개구되어 있다.

상기 착륙용 다리(12)의 말단부에는, 도 2에 도시된 바와 같이 착륙용 발(122)이 형성되어 있다.

상기 착륙용 발(122)은, "ㄴ" 자형으로 형성되어 있는데 착륙시에 지면에 접촉하는 부분이다.

본 실시예에서 상기 착륙용 발(122)은, 상기 착륙용 다리(12)의 말단부를 절곡시킴으로써 형성된다.

상기 착륙용 발(122)은, 상기 부력 장치(30)를 받쳐서 지지할 수 있도록 상기 제1 중심축(C1)의 반경 방향을 따라 연장되어 있다.

상기 소화 장치(20)는, 저장된 소화액(W)을 화재 발생 지역(F)에 살포할 수 있는 장치로서, 실린더(21)와 피스톤(22)과 작동기(23)를 포함한다.

상기 실린더(21)는, 도 1에 도시된 바와 같이 제1 중심축(C1)을 따라 수직하게 하방으로 연장된 실린더형 부재로서, 상단부가 상기 본체(10)의 하단부 중앙에 상대 운동 불가능하게 결합되어 있다.

상기 실린더(21)는, 금속 또는 합성수지 재질로 제조될 수 있으나 경량의 합성수지 재질로 제조되는 것이 바람직하다.

상기 실린더(21)의 내부에는 상기 소화액(W)이 수용되어 있으며, 상기 실린더(21)의 하단부에는 도 3에 도시된 바와 같이 상기 소화액(W)을 외부로 분사할 수 있는 노즐(211)이 형성되어 있다.

본 실시예에서는 3 내지 8리터의 소화액(W)이 수용될 수 있는 상기 실린더(21)가 1개 마련되어 있다.

상기 노즐(211)은, 단순한 원형 구멍일 수도 있고 분사 각도 및 분사량이 조절될 수도 있는 복잡한 구조의 노즐일 수도 있다. 본 실시예에서는 상기 노즐(211)이, 표면 장력에 의하여 내부의 물이 자연 배출되지 않을 정도의 직경을 가지는 원형 구멍이다.

본 실시예에서 상기 실린더(21)의 외주면 일부와 상기 실린더(21)의 상단 및 하단은, 상기 착륙용 다리(12)의 수용홈(121)에 수용되어 구속된 상태로 고정되어 있다.

상기 피스톤(22)은, 상기 실린더(21)의 내부에서 왕복 위치 이동 가능한 부재로서, 상기 실린더(21)의 내부에 수용된 소화액(W)을 가압할 수 있는 부재이다.

본 실시예에서 상기 피스톤(22)은, 도 4에 도시된 바와 같이 원판형 부재로서, 상기 실린더(21)의 내주면에 수밀 가능하게 밀착되어 있다.

상기 작동기(23)는, 상기 피스톤(22)을 상기 제1 중심축(C1)을 따라 왕복 이동시킬 수 있는 작동기로서, 작동기 본체(231)와 로드 부재(232)를 포함한다.

상기 작동기 본체(231)는, 도 4에 도시된 바와 같이 제1 중심축(C1)을 따라 수직하게 하방으로 연장된 실린더형 부재로서, 상단부가 상기 본체(10)의 하단부 중앙에 상대 운동 불가능하게 결합되어 있다.

상기 로드 부재(232)는, 상기 제1 중심축(C1)을 따라 수직하게 하방으로 연장된 막대형 부재로서, 상단부가 상기 작동기 본체(231)의 하단부에 결합되어 있다.

상기 로드 부재(232)는, 상기 작동기 본체(231)로부터 상기 제1 중심축(C1)을 따라 미리 정한 길이로 신장되거나 수축될 수 있도록 마련된다.

상기 로드 부재(232)의 하단부는, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 피스톤(22)의 상면에 결합되어 있다.

상기 작동기(23)는, 리니어 모터, 볼 스크류, 유공압 실린더 등에 의하여 상기 로드 부재(232)의 신축 왕복 운동을 구현할 수 있는 리니어 작동기를 포함한다.

본 실시예에서 상기 작동기(23)는, 상기 작동기 본체(231)에 내장된 리니어 모터에 의하여 상기 로드 부재(232)의 신축 왕복 운동을 구현하고 있다.

상기 리니어 모터(Linear Motor)는, 원을 그리며 돌아가는 보통의 모터와는 달리, 직선으로 나아가는 형식의 모터로서, 그 중에서 특히 선형 유도 전동기(Linear Induction Motor)를 말하며, 회전자가 일자로 설치되어 고정자인 리니어 유도 레일과의 상호 자기장에 의하여 출력을 발생시킨다.

본 실시예에서 상기 소화 장치(20)의 무게 중심(G2)은, 도 3에 도시된 바와 같이 드론 전체의 무게 중심(G1)과 동일하게 상기 제1 중심축(C1) 상에 위치하고 있다.

상기 부력 장치(30)는, 수면(S)에 착륙했을 때 드론에 부력을 제공할 수 있는 부력 발생 장치로서, 복수 개 마련되어 있다.

상기 부력 장치(30)는, 공기 튜브, 발포폼 등 다양한 장치를 포함할 수 있으며, 본 실시예에서는 발포폼을 포함하고 있다.

본 실시예에서 상기 부력 장치(30)는 제2 중심축(C2)을 원의 중심으로 하는 원기둥형 부재로서, 상기 착륙용 다리(12)의 외측면에 하나씩 장착되어 있다.

본 실시예에서 상기 부력 장치(30)는 도 2에 도시된 바와 같이 상기 착륙용 발(122)의 상면에 올려진 상태로 배치되어 있다.

본 실시예에서 상기 부력 장치(30)의 무게 중심(G3)은, 도 3에 도시된 바와 같이 드론 전체의 무게 중심(G1)과 동일하게 상기 제1 중심축(C1) 상에 위치하고 있다.

상기 드론(100)은, 화재 발생을 자동적으로 감지하는 모니터링 시스템 및 인공지능에 의하여 작동하는 자동 비행 제어 시스템과 연동될 수 있다.

상기 모니터링 시스템은, 인공 위성이나 비행선 등에 의하여 무인으로 24시간 특정한 지역의 화재 발생 여부를 자동적으로 감시하는 시스템이다.

상기 자동 비행 제어 시스템은, 인공 지능(AI)에 의하여 장애물 및 화재 발생 지역(F)을 인식하고 드론(100)의 비행을 자동 제어할 수 있는 시스템이다.

상기 자동 비행 제어 시스템은, 상기 드론(100)에 장착된 광학 카메라, 열 감지 화상 센서, GPS센서, 무선 통신 시스템을 포함한다.

상기 자동 비행 제어 시스템은, 상기 모니터링 시스템과 연동되어 있으며, 화재 발생시부터 미리 정한 시간 이내에 자율적으로 상기 드론(100)을 이륙시키고 화재를 진압할 수 있도록 구성되어 있다.

그리고, 상기 드론(100)은, 500 내지 1500대의 규모로 자동 군집 비행(Swarm Flight)이 가능하도록 구성된 군집 비행 시스템과 연동되어 있다.

상기 군집 비행 시스템은, 다수의 드론(100)과 동시에 통신할 수 있는 무선 통신 시스템과, 다수의 드론(100)의 위치를 자동으로 파악할 수 있는 RTK-GPS(Real-Time Kinematic-GPS) 시스템 등을 포함할 수 있다.

상기 모니터링 시스템과 자동 비행 제어 시스템과 군집 비행 시스템의 일반적인 사항은, 당업자에게 널리 알려진 기술이므로 이에 대하여는 상세히 설명하지 않기로 한다.

이하에서는, 상술한 구성의 드론(100)을 사용하는 방법의 일례를 설명하기로 한다.

먼저, 도 5에 도시된 바와 같이 드론(100)을 저수지나 강물 등의 수면(S)에 착륙시키면, 상기 소화 장치(20)의 노즐(211)은 수면(S)의 아래에 잠기게 된다. 그 후 상기 작동기(23)를 작동시켜 상기 피스톤(22)을 상방으로 이동시키면, 상기 실린더(21)의 내부 공간으로 소화액(W)인 물이 흡입된다.

이렇게 충분한 양의 물을 흡인한 후, 화재 발생 지역(F)의 상공으로 비행하여 이동한 후, 도 6에 도시된 바와 같이 화재 발생 지역(F)의 상공에서 정지 비행한 상태에서 상기 피스톤(22)을 하방으로 이동시키면, 상기 노즐(211)을 통하여 소화액(W)이 화재 발생 지역(F)에 살포된다.

상기 실린더(21)의 내부 공간에 수용된 소화액(W)이 모두 살포된 이후에는, 다시 화재 발생 지역(F)의 인근에 있는 저수지나 강물 등으로 이동하여, 위에서 설명한 소화 작업을 반복함으로써 소화 작업이 완료된다.

상술한 구성의 드론(100)은, 화재 발생 지역(F)의 상공에서 공중 정지 비행이 가능한 비행체로서, 적어도 하나 이상의 양력 발생 장치(11)를 포함하는 본체(10); 상기 본체(10)에 결합되어 있으며, 저장된 소화 약제(W)를 화재 발생 지역(F)에 살포할 수 있는 소화 장치(20);를 포함하므로, 인공 지능에 의한 자율 비행이나 1000대 이상의 군집 비행을 활용할 경우 경제적이고 효율적인 소화 작업이 가능하다는 장점이 있다.

그리고 상기 드론(100)은, 상기 소화 장치(20)가, 내부에 수용된 액체성 소화 약제를 외부로 분사할 수 있으며, 적어도 하나 이상 마련되어 있는 실린더(21); 상기 실린더(21)의 내부에 수용된 액체성 소화 약제를 가압할 수 있는 부재로서, 상기 실린더(21)의 내부에서 왕복 위치 이동 가능한 피스톤(22); 상기 피스톤(22)을 왕복 이동시킬 수 있는 작동기(23);를 포함하므로, 상기 소화 장치(20)를 저비용으로 경량화시킬 수 있고, 고장의 우려가 적다는 장점이 있다.

또한 상기 드론(100)은, 상기 본체(10)를 받쳐서 지지하기 위한 것으로, 복수 개가 마련되어 있는 착륙용 다리(12);를 포함하며, 상기 소화 장치(20)가 복수 개의 상기 착륙용 다리(12)에 의하여 고정되어 있으므로, 별도의 고정 장치를 사용하지 않더라도 상기 소화 장치(20)를 견고히 고정할 수 있는 장점이 있다.

그리고 상기 드론(100)은, 복수 개의 상기 착륙용 다리(12)가 상기 소화 장치(20)를 둘러 감싸도록 배치되어 있으므로, 상기 소화 장치(20)를 사방에서 견고히 고정할 수 있으며, 상기 소화 장치(20)의 무게 중심(G2)와 드론 전체의 무게 중심(G1)을 상기 제1 중심축(C1) 선상에 함께 배치할 수 있는 장점이 있다.

또한 상기 드론(100)은, 상기 본체(10)에 적어도 하나 이상 결합되어 있으며, 수면(S)에서 부력을 발생시킬 수 있는 부력 장치(30)를 포함하므로, 도 5에 도시된 바와 같이 저수지나 강물의 수면(S)에 착륙하기가 용이하다는 장점이 있다.

그리고 상기 드론(100)은, 상기 부력 장치(30)의 무게 중심(G3)과 상기 소화 장치(20)의 무게 중심(G2)이, 드론 전체의 무게 중심(G1)과 미리 정한 거리 이내에 위치하므로, 드론의 전체적인 비행 안정성이 향상되는 장점이 있다.

또한 상기 드론(100)은, 상기 본체(10)를 받쳐서 지지하기 위한 것으로, 복수 개가 마련되어 있는 착륙용 다리(12);를 포함하며, 상기 착륙용 다리(12)의 말단부에는 착륙용 발(122)이 마련되어 있으며, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 부력 장치(30)는 상기 착륙용 발(122)의 상면에 올려진 상태로 배치되어 있으므로, 상기 부력 장치(30)가 하방으로 이탈하지 않고 견고히 고정될 수 있는 장점이 있다.

그리고 상기 드론(100)은, 화재 발생을 자동적으로 감지하는 모니터링 시스템 및 인공지능에 의하여 작동하는 자동 비행 제어 시스템과 연동되어 있으며, 화재 발생시부터 미리 정한 시간 이내에 자율적으로 이륙하여 화재를 진압할 수 있도록 구성되어 있으므로, 조종사 등이 필요한 종래의 유인 헬리콥터와 달리, 인간의 개입이 전혀 없이 무인 소화 시스템을 구축할 수 있는 장점이 있다.

또한 상기 드론(100)은, 500 내지 1500대의 규모로 자동 군집 비행이 가능하므로, 드론 대당 소화액(W)이 소량인 단점을 쉽게 극복할 수 있으며, 작은 크기의 화재 발생 지역(F)이 다수 개 다수 지점에 분산되어 있는 것이 보통인 산불의 진화에 최적이라는 장점이 있다.

만약 상기 드론(100)을 1000대 운용할 경우, 대당 소화액(W)을 4리터로 가정하면 1회 비행에 4 ton의 물을 화재 발생 지역(F)에 살포할 수 있다. 따라서 종래의 유인 헬리콥터가 대당 운반 가능한 최대 소화액(W)이 2 ton이고 가격이 200억원 이상인 점을 고려하면, 상기 드론(100)을 대당 2000만원 이하로 제조할 수 있다면 충분한 경제성 및 효율성이 달성될 수 있다.

한편 도 7에는 본 발명의 다른 실시예인 드론(200)이 도시되어 있다. 상기 드론(200)은 상술한 드론(100)의 구성 및 효과와 대부분 동일한 구성 및 효과를 가지므로, 이하에서는 양자의 차이점에 대해서만 설명하기로 한다.

상기 드론(200)의 소화 장치(20)는, 도 8에 도시된 바와 같이 상기 실린더(21) 및 피스톤(22)이 복수 세트가 마련되어 있으며, 상기 작동기(23)에 의하여 복수 개의 상기 피스톤(22)이 동시에 왕복 위치 이동하도록 구성되어 있다.

상기 복수 개의 실린더(21)의 하단부에는 실린더 고정 부재(24)가 장착되어 있다. 상기 실린더 고정 부재(24)는, 도 7에 도시된 바와 같이 "+" 자형 평판 부재로서, 중앙부에는 중공(241)이 형성되어 있으며 4개의 말단부에는 상기 노즐(211)이 삽입되어 고정될 수 있는 노즐 고정공(242)이 형성되어 있다.

따라서 상기 실린더 고정 부재(24)에 의하여 4개의 실린더(21) 하단부가 하나의 묶음으로 견고하게 고정된다.

상기 드론(200)의 작동기(23)의 로드 부재(232a)의 말단부에는 작동력 전달 부재(25)가 장착되어 있고, 상기 작동력 전달 부재(25)의 하면에는 4개의 로드 부재(232b)가 장착되어 있다. 여기서 상기 로드 부재(232b)의 하단에는 상기 피스톤(22)이 결합되어 있다.

상기 작동력 전달 부재(25)는 상기 실린더 고정 부재(24)와 대응되는 "+" 자형 평판 부재의 형상을 가지나, 상기 중공(241)와 노즐 고정공(242)를 구비하지는 않는다.

따라서 상기 1개의 작동기(23)가 작동하면, 상기 작동력 전달 부재(25)에 의하여 그 작동력이 전달됨으로써 4개의 피스톤(22)이 동시에 위치 이동된다.

상기 복수 개의 실린더(21)를 구비한 드론(200)은, 1리터 정도의 비교적 소용량의 실린더형 주사기 등이 기성 제품으로 판매되고 있으므로, 별도의 실린더 및 피스톤을 개발하지 않고도 상기 실린더(21) 및 피스톤(22)을 저비용으로 구현할 수 있는 장점이 있다.

상술한 실시예들에서 상기 드론(100, 200)은, 소화액(W)을 만충했을 때 대략 20 내지 30kg의 총중량을 가진다.

본 실시예에서는, 상기 부력 장치(30)가 복수 개의 원기둥형 발포폼을 포함하고 있으나, 상기 제1 중심축(C1)을 원의 중심으로 하는 도넛형 등 다양한 재질 및 형태로 구현될 수 있음은 물론이다.

본 실시예에서는, 상기 소화 장치(20)가 복수 개의 상기 착륙용 다리(12)에 의하여 고정되어 있으나, 상기 소화 장치(20)가 상기 본체(10)의 하면에 직접 고정될 수도 있음은 물론이다.

본 실시예에서는, 상기 소화 약제가 물과 같은 액체 상태의 소화액(W)인 것을 전제로 설명하였으나, 상기 소화 약제가 소화 분말 등 다양한 형태로 구현될 수 있음은 물론이다.

본 실시예에서는 상기 소화 장치(20)가 상기 실린더(21), 피스톤(22), 작동기(23)를 포함하는 구성이나, 소화 약제를 저장하고 살포할 수 있는 어떠한 형태로도 구현될 수 있음은 물론이다.

본 실시예에서 상기 실린더(21)의 하단부에는 노즐(211)이 장착되어 있으나, 상기 노즐(211) 대신에 어떠한 형태의 배출 수단이 사용될 수도 있음은 물론이다.

본 실시예에서 상기 작동력 전달 부재(25) 및 상기 실린더 고정 부재(24)는, "+" 자형 평판 부재의 형상을 가지나, 다른 형태로 제작될 수도 있음은 물론이다.

이상으로 본 발명을 설명하였는데, 본 발명의 기술적 범위는 상술한 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것은 아니며, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 수정 또는 변경된 등가의 구성은 본 발명의 기술적 사상의 범위를 벗어나지 않는 것임은 명백하다.

＊ 도면의 주요부위에 대한 부호의 설명 ＊
100: 드론
10: 본체
11: 양력 발생 장치
12: 착륙용 다리
20: 소화 장치
21: 실린더
22: 피스톤
23: 작동기
24: 실린더 고정 부재
25: 작동력 전달 부재
30: 부력 장치
121: 수용홈
122: 착륙용 발
211: 노즐
231: 작동기 본체
232: 로드 부재
232a: 로드 부재
232b: 로드 부재
242: 노즐 고정공
241: 중공
G1: 드론의 무게 중심
G2: 소화 장치의 무게 중심
G3: 부력 장치의 무게 중심
C1: 제1 중심축
C2: 제2 중심축
F: 화재 발생 지역
S: 수면

Claims

화재 발생 지역의 상공에서 공중 정지 비행이 가능한 비행체로서,
적어도 하나 이상의 양력 발생 장치를 포함하는 본체;
상기 본체에 결합되어 있으며, 저장된 소화 약제를 화재 발생 지역에 살포할 수 있는 소화 장치;를 포함하며,
상기 소화 장치는,
내부에 수용된 액체성 소화 약제를 외부로 분사할 수 있으며, 적어도 하나 이상 마련되어 있는 실린더;
상기 실린더의 내부에 수용된 액체성 소화 약제를 가압할 수 있는 부재로서, 상기 실린더의 내부에서 왕복 위치 이동 가능한 피스톤;
상기 피스톤을 왕복 이동시킬 수 있는 작동기;를 포함하며,
상기 본체에 적어도 하나 이상 결합되어 있으며, 수면에서 부력을 발생시킬 수 있는 부력 장치를 포함하며,
상기 부력 장치의 무게 중심과 상기 소화 장치의 무게 중심은, 드론 전체의 무게 중심과 미리 정한 거리 이내에 위치하며,
상기 본체를 받쳐서 지지하기 위한 것으로, 복수 개가 마련되어 있는 착륙용 다리;를 포함하며,
상기 착륙용 다리의 말단부에는 착륙용 발이 마련되어 있으며,
상기 부력 장치는 상기 착륙용 발의 상면에 올려진 상태로 배치되어 있으며,
상기 소화 장치는, 복수 개의 상기 착륙용 다리에 의하여 고정되어 있으며,
복수 개의 상기 착륙용 다리는 상기 소화 장치를 둘러 감싸도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 화재 진압용 드론
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
제 1항에 있어서,
상기 실린더 및 피스톤은 복수 세트가 마련되어 있으며,
상기 작동기에 의하여 복수 개의 상기 피스톤이 동시에 왕복 위치 이동하는 것을 특징으로 하는 화재 진압용 드론
제 1항에 있어서,
화재 발생을 자동적으로 감지하는 모니터링 시스템 및 인공지능에 의하여 작동하는 자동 비행 제어 시스템과 연동되어 있으며, 화재 발생시부터 미리 정한 시간 이내에 자율적으로 이륙하여 화재를 진압할 수 있는 것을 특징으로 하는 화재 진압용 드론
제 9항에 있어서,
500 내지 1500대의 규모로 자동 군집 비행이 가능한 군집 비행 시스템과 연동되어 있는 것을 특징으로 하는 화재 진압용 드론